(57)【要約】      （修正有）【課題】所望の干渉色を発現させるために、自在にその配向を制御可能な光干渉性顔料、これを含むインキ、さらには当該インキを用いた印刷方法を提供する。【解決手段】平板状のコア材と、前記コア材１１を被覆するように設けられた強磁性を示す酸化チタン被膜１２と、を含み、全体の光透過率が８０％以上であることを特徴とする光干渉性顔料１０。前記酸化チタン被膜が、金属原子２０がドープされたものであり、前記金属原子が、鉄またはコバルトであることを特徴とする光干渉性顔料。【選択図】図１
2013221063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状のコア材と、
前記コア材を被覆するように設けられた強磁性を示す酸化チタン被膜と、
を含み、
全体の光透過率が８０％以上であることを特徴とする光干渉性顔料。
【請求項２】
前記酸化チタン被膜が、金属原子がドープされたものであることを特徴とする請求項１に記載の光干渉性顔料。
【請求項３】
前記金属原子が、鉄またはコバルトであることを特徴とする請求項２に記載の光干渉性顔料。
【請求項４】
平板状のコア材と、前記コア材を被覆するように設けられた強磁性を示す酸化チタン被膜と、を含み、全体の光透過率が８０％以上である光干渉性顔料が含有されていることを特徴とするインキ。
【請求項５】
平板状のコア材と、前記コア材を被覆するように設けられた強磁性を示す酸化チタン被膜と、を含み、全体の光透過率が８０％以上である光干渉性顔料が含有されているインキを用い、被印刷物に所望の印刷層を形成する印刷工程と、
前記印刷層に磁場を印加することにより、印刷層中の光干渉性顔料を所定の方向に配向させる磁場印加工程と、
を有することを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光干渉性顔料、当該光干渉性顔料を含むインキ、および前記インキを用いた印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、塗装物や印刷物にいわゆるパール調の風合いを付与するために、塗料やインキ中に光干渉性顔料を含有することが行われている。例えば、特許文献１には、塗装面において鮮明な発色性能を示す光干渉性顔料が開示されている。一方で特許文献２には、光干渉性顔料が示す干渉色を利用した真性品判別方法が開示されている。
【０００３】
上記特許文献１および２に開示されている光干渉性顔料は、いずれも積層構造によって構成されており、各層間における屈折率の違いにより干渉色を発現させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５９２３８号公報
【特許文献２】特開平１１−２７３９２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような積層構造を有する光干渉性顔料を含有する塗料やインキを用いて塗装層や印刷層を形成した場合、所望の干渉色が発現されるか否かは、光干渉性顔料そのものの性能や含有量によっても左右されるが、特に、光干渉性顔料の１つ１つがどのような配向をしているかが重要である。
【０００６】
前記特許文献１および２をはじめ、今日まで当該光干渉性顔料の配向については、平板形状の光干渉性顔料を用いること以外については何ら検討されておらず、光干渉性顔料を配向せしめる具体的な方法についてもなんら検討されていない。
【０００７】
本発明は、このような状況においてなされたものであり、所望の干渉色を発現させるために、自在にその配向を制御可能な光干渉性顔料、これを含むインキ、さらには当該インキを用いた印刷方法を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための発明は、光干渉性顔料であって、平板状のコア材と、前記コア材を被覆するように設けられた強磁性を示す酸化チタン被膜と、を含み、全体の光透過率が８０％以上であることを特徴とする。
【０００９】
上記の発明にあっては、酸化チタン被膜が、金属原子がドープされたものであってもよい。
【００１０】
また、上記の発明にあっては、前記金属原子が、鉄またはコバルトであってもよい。
【００１１】
また、上記課題を解決するための別の発明は、インキであって、平板状のコア材と、前記コア材を被覆するように設けられた強磁性を示す酸化チタン被膜と、を含み、全体の光透過率が８０％以上である光干渉性顔料が含有されていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記課題を解決するための別の発明は、印刷方法であって、平板状のコア材と、前記コア材を被覆するように設けられた強磁性を示す酸化チタン被膜と、を含み、全体の光透過率が８０％以上である光干渉性顔料が含有されているインキを用い、被印刷物に所望の印刷層を形成する印刷工程と、前記印刷層に磁場を印加することにより、印刷層中の光干渉性顔料を所定の方向に配向させる磁場印加工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光干渉性顔料およびこれを含むインキによれば、光干渉性顔料が、強磁性を示す酸化チタン被膜を有しているので、磁場を印加することにより光干渉性顔料を所望の方向に配向させることができ、これにより所望の干渉色を発現せしめることが可能となる。また、本発明の光干渉顔料は所定の光透過率を有しているため、当該光干渉性顔料が含まれる層の下にある絵柄などの視認性を低下させる虞はない。また、本発明の印刷方法によっても、前記と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態にかかる光干渉性顔料の正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は断面図である。
【図２】（ａ）は、印刷工程終了後の被印刷物表面の拡大断面図であり、（ｂ）は、磁場印加工程を説明するための被印刷物表面の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する形態に限定されることはなく、技術思想を逸脱しない範囲において種々変形を行なって実施することが可能である。また、添付の図面においては、説明のために上下、左右の縮尺を誇張して図示することがあり、実際のものとは縮尺が異なる場合がある。
【００１６】
＜光干渉性顔料＞
図１（ａ）は、本発明の実施形態にかかる光干渉性顔料の正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は断面図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態にかかる光干渉性顔料１０は、平板状のコア材１１と、前記コア材１１を被覆するように設けられた強磁性を示す酸化チタン被膜１２と、を含み、その全体の光透過率が８０％以上であることを特徴としている。以下に各構成について詳細に説明する。
【００１８】
＜コア材＞
コア材１１は、光干渉性顔料１０の基体となる部分である。本実施形態におけるコア材１１の材料としては、後述する光干渉性顔料１０全体の光透過率の条件を満たすものであれば良く、特に限定されることはないが、例えば、雲母、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、アルミノホウケイ酸ガラス、アルミニウム、およびフッ化マグネシウムのいずれか一つであることが好ましい。また、これらの中でも特に雲母は入手が容易であることから特に好ましい。
【００１９】
コア材１１は平板状を呈している。平板状とすることにより、所定の方向に配向せしめることができ、これにより所望の干渉色を発現せしめることができるからである。ここで、本願でいう平板状とは、コア材の平面から見た場合の平均粒径ｒがコア材の断面方向の厚さｔよりも大きい形状をいう。また、前記平均粒径ｒは、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布におけるメジアン径（ｄ５０）を指す。
【００２０】
ここで、コア材１１の大きさとしては、塗布液やインキに含有せしめた場合に支障を来さない範囲において適宜設定可能であるが、例えば、厚さｔを１μｍ以下とし、平均粒径を２〜１０μｍとすることが好ましい。コア材１１の大きさを当該範囲とすることにより、インクジェット用インキに含有せしめ、インクジェット印刷機で印刷をすることが可能となり、小ロット対応および多品種対応が可能となるからである。
【００２１】
＜酸化チタン被膜＞
次に、前記で説明したコア材１１を被覆する酸化チタン被膜１２について説明する。
【００２２】
本実施形態における酸化チタン被膜１２は、強磁性を示すことを特徴としている。このように酸化チタン被膜１２に強磁性を付与することにより、光干渉性顔料１０を所望の方向に配向せしめることができる。なお、本願でいう「強磁性を示す」とは隣り合うスピンが同一の方向を向いて整列し、全体として大きな磁気モーメントを持つ物質の磁性をいう。したがって、強磁性を示す物質は外部磁場がなくても自発磁化をもつことができるもののことをいう。
【００２３】
ここで、酸化チタン被膜１２に強磁性を付与する方法については、特に限定することはなく、例えば、当該酸化チタン被膜１２に金属原子をドープする方法などを挙げることができる。これらの中でも、特に当該酸化チタン被膜１２に金属原子をドープする方法が好ましい。
【００２４】
図１に示す光干渉性顔料１０は、これを構成する酸化チタン被膜１２に金属原子２０をドープしたものである。なお、ドープされた金属原子２０は、実際には目視することはできないが、分かりやすくするため、ドットで図示してある。
【００２５】
用いられる金属原子２０については特に限定させることはなく、酸化チタン被膜１２にドープ可能であり、ドープ後の酸化チタン被膜１２を強磁性とすることができ、さらに後述する光干渉性顔料１０全体の光透過率の条件を満たすことができるものであればよい。具体的には鉄またはコバルトを挙げることができる。鉄やコバルトは上記の各条件、つまり酸化チタン被膜１２にドープすることが比較的容易であり、強磁性とすることができ、また、ドープしても光透過率が高いからである。
【００２６】
また、鉄やコバルトに代表される金属原子２０をドープする量についても、本発明は特に限定することはなく、磁場を印加することにより光干渉性顔料１０を所望の方向に配向することができ、かつ後述する光干渉性顔料１０全体の光透過率の条件を担保することができればよい。具体的には、鉄やコバルトをドープする場合には、酸化チタン被膜１２中のチタン原子に対し、モル比で０％以上３０％未満の範囲が好ましい。
【００２７】
本実施形態における酸化チタン被膜１２の膜厚についても特に限定されることはないが、例えば、５０〜２００ｎｍ程度とすることが好ましく、より好ましくは７０〜１７０ｎｍ程度である。
【００２８】
＜光干渉性顔料の光透過率＞
上記で説明したコア材１１および強磁性を示す酸化チタン被膜１２により形成される光干渉性顔料１０は、その全体の光透過率が８０％以上であることに特徴を有している。なお、本願でいう光干渉性顔料１０の光透過率は、光干渉性顔料１０を含むインキ組成物をガラス基板上に成膜し、その後、後述する磁場印加工程を行うことにより、光干渉性顔料を所定の方向に配向し、オリンパス株式会社製ＯＰＳ−２００等の顕微分光測光装置にて塗膜の光透過率を測定した後、測定箇所の断面ＳＥＭを測定し、光干渉性顔料１０の積層数をカウントすることにより、光干渉性顔料１つの光透過率を算出することにより求めた値である。光干渉性顔料１０の光透過率が８０％より低くなると、当該光干渉性顔料が含まれる層の下にある絵柄などの視認性を低下させる虞がある。本発明においては、光透過率は９０％以上がより好ましく、９５％以上であることが特に好ましい。
【００２９】
＜光干渉性顔料の製造方法＞
上記で説明した各要件を満たす光干渉性顔料１０を製造することができれば、その方法は特に限定されず、従来公知の方法を適宜選択して用いることができる。
【００３０】
例えば、上記の要件を満たす平板状のコア材１１を準備し、これを蒸着装置内に載置し、これを所望の混合比で混合した酸化チタンとコバルトからなるターゲットを用いて真空蒸着することにより、金属原子２０としてのコバルトがドープされた酸化チタン被膜１２を前記コア材１１の表面に形成してもよい。この場合における条件としては、酸素圧雰囲気下で１０-5Ｔｏｒｒで５００〜６００℃の加熱にて行うことが好ましい。
【００３１】
また、他の製造方法としては、液相にてコア材１１としての雲母に酸化チタンとコバルトを析出させることにより、金属原子２０としてのコバルトがドープされた酸化チタン被膜１２を形成する方法もある。
【００３２】
＜インキ＞
次に、上記で説明した本実施形態にかかる光干渉性顔料１０を含むインキについて説明する。
【００３３】
本願の実施形態にかかるインキは、上記光干渉性顔料１０を含んでいればよく、その他については特に限定されることはない。例えば、インキに対する光干渉性顔料１０の含有量は特に限定することはなく、所望の干渉色を発現できる程度に適宜調整することができる。例えば、インキ全体を１００重量部とした場合には、１０〜４０重量部、より好ましくは１５〜３０重量部の含有量とすることができる。
【００３４】
また、インキにおける光干渉性顔料１０以外の成分についても、本願は特に限定することはなく、所望の絵柄や被印刷物などを考慮して、適宜設計可能である。具体的には、着色剤、分散剤、光安定剤、溶剤などを挙げることができる。ＵＶ硬化インキとして用いる場合には、光開始剤・紫外線硬化樹脂（例えば、（メタ）アクリレートオリゴマー、（メタ）アクリレートモノマー）等を含んでも良い。
【００３５】
＜印刷方法＞
次に、上記のインキを用いた印刷方法について説明する。
【００３６】
本実施形態にかかる印刷方法は、前記のインキを用い、被印刷物に所望の印刷層を形成する印刷工程と、前記印刷層に磁場を印加することにより、印刷層中の光干渉性顔料を所定の方向に配向させる磁場印加工程と、を有している。
【００３７】
＜印刷工程＞
図２（ａ）は、印刷工程終了後の被印刷物表面の拡大断面図である。
【００３８】
当該工程については、前記本実施形態にかかるインキを用いること以外については特に限定されることはない。従来公知の種々の印刷方法、具体的には、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などに加え、インクジェット方式の印刷法を採用してもよい。本実施形態にかかるインキに含有される前記光干渉性顔料１０の大きさを前述の大きさとすることにより、インクジェット方式の印刷法にも充分に適用可能である。
【００３９】
図２（ａ）に示すように、印刷工程終了直後においては、被印刷物３０の表面に形成された印刷層３１中の光干渉性顔料１０は、配向されておらず、その向きはバラバラである。
【００４０】
＜磁場印加工程＞
図２（ｂ）は、磁場印加工程を説明するための被印刷物表面の拡大断面図である。
【００４１】
本実施形態にかかる印刷方法においては、上記印刷工程終了後に前記印刷層に磁場を印加することにより、印刷層中の光干渉性顔料を所定の方向に配向させる磁場印加工程が行われる。具体的には、例えば、図２（ｂ）に示すように、磁場印加装置４０により印刷層３１に磁場を印加することにより、向きがバラバラだった光干渉性顔料１０が一定方向に配向される。その結果として、所望の干渉色を発現することが可能となる。
【００４２】
ここで、磁場印加装置４０については特に限定されることはなく、従来公知の種々の装置を適宜選択して用いることができる。具体的には、ヘリウムフリー超伝導マグネット等を用いることができる。また、印加する磁場の強さは、０．５〜５Ｔ（テスラ）程度が好ましい。
【００４３】
なお、当該磁場印加工程は、印刷層３１が完全に乾燥する前に行う必要がある。印刷層３１にある程度の流動性がないと光干渉性顔料１０が配向されないからである。
【実施例】
【００４４】
（実施例１）
以下の条件により、光干渉性顔料を含有する印刷層を被印刷物上に形成した。
・コア材として平均粒径５μｍ、厚さ３００ｎｍの天然雲母を用いた。
・上記コア材の表面に真空蒸着法にて、コバルトがドープされた酸化チタン被膜を形成した。なおコバルトのドープ量は、チタンに対し１０％（モル比）とした。
・上記の光干渉性顔料の光透過率を測定したところ９０％であった。
・この光干渉性顔料２０重量％、アクリル樹脂２０質量％および溶媒としてのトルエン６０質量％からなるインキを準備し、スピンコート印刷法にて普通紙上に印刷層を形成した。
・次いで、前記印刷層が乾燥する前に１Ｔ（テスラ）の磁場を印加した。
【００４５】
（実施例２〜３および比較例１〜２）
上記実施例１と同じ要領にて、各種条件を変えて、実施例２〜３および比較例１〜２とした。
【００４６】
以下の表１に、実施例１〜３および比較例１〜２における各種条件をまとめる。
【００４７】
（評価方法）
上記実施例１〜３および比較例１〜２について、蛍光灯下において目視にて干渉色を確認した。印刷面の全体で干渉色が均一に見えた場合を○、部分的にのみ干渉色が見えた場合を×とした。当該評価結果についても以下の表１に記載する。
【００４８】
【表１】
2013221063.tif 000003
【００４９】
上記表１に示す評価結果からも分かるように、本発明の光干渉性顔料、これを用いたインキおよび本発明の印刷方法によれば、所望の干渉色を発現せしめることができた。
【符号の説明】
【００５０】
１０…光干渉性顔料
１１…コア材
１２…酸化チタン被膜
２０…金属原子
３０…被印刷物
３１…印刷層
４０…磁場印加装置
【図１】
2013221063.tif 000004
【図２】
2013221063.tif 000005